变化环境下城市暴雨洪涝灾害应对机制

遵循以防为主的防灾减灾救灾理念，提出一种集情景预估、预测预报、分级预警、应急预案和防洪预演为一体的城市暴雨洪涝灾害“五预”应对机制。包括：基于气候模式的城市暴雨洪涝灾害情景预估;耦合气象水文的城市暴雨洪涝灾害预测预报;多源信息融合的城市暴雨洪涝灾害分级预警;基于综合集成的城市暴雨洪涝灾害应急预案;基于数字孪生的城市暴雨洪涝灾害防洪预演。其中的关键技术包括：城市洪涝模拟、地球系统模式、滚动气候预测、数值天气预报、三维电子沙盘、综合集成平台和数字孪生城市。构建变化环境下城市暴雨洪涝灾害“五预”应对机制,可为城市防洪减灾决策提供有效支撑。     

城市洪涝损失评估与应对措施效益分析——以广州市为例

气候变化和城镇化使得城市洪涝风险加剧,对城市区域的洪涝损失评估有助于洪涝风险的科学管理。以广州市为例,对不同重现期暴雨损失现状进行评估,综合考虑气候变化和社会经济发展影响,对未来暴雨损失进行预测,并对洪涝应对措施展开成本效益分析,结果表明：广州市现状洪涝年均期望损失约为5.88亿元,受气候变化和社会经济发展影响,未来洪涝灾害损失会进一步增加,其中社会经济发展带来的承灾体暴露度增加影响大于气候变化影响;对广州市城市防涝工程的成本效益分析可知,对于50年一遇以下暴雨,工程措施效益较为显著,超过50年一遇的暴雨,可采取以洪水保险等经济手段转移风险。     

人类活动影响下的城市洪涝风险变化分析——以宁波市鄞州城区为例

文章以宁波鄞州城区为研究对象,研究人类活动对城市洪涝风险的影响。从城市建设活动引起下垫面变化和防洪排涝工程建设两个角度着手,采用河网水动力学模型,模拟不同设计暴雨标准下的城区洪涝情势,系统分析一系列防洪排涝工程建设整治前后研究区洪涝风险变化情况。结果表明,下垫面变化加大了部分地区的受灾可能,但防洪排涝工程发挥了更为积极的影响,明显降低了城区洪涝风险。     

基于精细化水动力模型的城市内涝特征分析及风险评估

伴随着气候变化和城市化进程,城市水文循环发生了显著变化。为了精细刻画暴雨条件下的城市洪涝问题,以巢湖市典型城区为研究区,构建具有物理机制的全过程分布式水文水动力洪涝模型,以巢湖市10 a、20 a、50 a、100 a一遇的设计暴雨以及迁移郑州“7·20”暴雨作为输入条件,模拟不同工况下巢湖市洪涝淹没风险情况。研究表明：(1)研究区内风险等级为蓝Ⅳ级的面积占比超过研究区域的26%,在不超过10a一遇降雨条件下,现有的泵排工程能满足排水需求;(2)在4种设计暴雨情境下研究区内有8个点呈现较大内涝风险,而在迁移郑州“7·20”降雨条件下,全研究区将发生严重的洪涝;(3)在4种设计暴雨情境下,精细化水动力模型和SWMM比较结果相近,而在郑州“7·20”级别的极端暴雨情境下,精细化水动力模型由于模型机制,结果优于SWMM模型。     

变化环境下洪涝风险演变特征与城市韧性提升策略

在全球气候变暖与快速城镇化的背景下，极端暴雨洪涝发生的可能性与不确定性在增大，同时洪涝威胁对象、致灾机理、成灾模式、损失构成与风险特性均在发生显著变化。本文基于郑州“7.20”特大暴雨水灾的实地调研与典型案例的剖析，阐述当代社会洪涝风险连锁性、突变性、传递性的演变机理与趋向，结合国际社会与水共存、韧性提升的理念与实践，探讨变化环境下与新时代基本国情相适宜的洪涝灾害防治策略。研究结果表明，应对快速城镇化进程中极端暴雨洪涝灾害，需以流域为单元做好综合治水的统筹规划；韧性城市只有建成不怕淹的城市，才有利于实现人水和谐的目标；在发展不均衡、不充分的现实条件下，完善与健全洪涝灾害风险管理与应急管理体制与运作机制，不仅在于保障安全，而且要为新时代经济社会快速平稳发展保驾护航。     

高密度城市暴雨洪涝防御对策——郑州“7·20”特大暴雨启示

城市暴雨洪涝灾害是目前我国城市最突出的水患灾害。结合郑州"7·20"暴雨启示,通过深入分析我国高密度城市暴雨洪涝主要特征、成因,从"防御体系有韧性、基础设施有韧性、极端暴雨少损失"三个方面,提出高密度城市暴雨洪涝防治对策,为系统解决我国城市洪涝问题、提升城市洪涝防御能力和韧性提供新思路。     

郑州市区暴雨洪涝风险区划研究

随着城市化的快速发展,城市下垫面的变化以及地形、地貌的复杂性将导致地表产汇流方式的多样性,从而加大城市的洪涝灾害发生。以郑州市区为研究对象,从灾害学角度采用指标体系评估法进行洪涝灾害风险分析,结合GIS等空间技术建立暴雨洪涝灾害综合指数评价模型,最终确定郑州市暴雨洪涝风险区划图。对各个区域可能受到的洪涝危险程度进行详细的划分,为郑州市未来防灾减灾调度提供一定依据。     

城市暴雨洪涝敏感性因素数据仓库构建与应用

随着大数据技术的发展,基于大数据技术开展城市暴雨洪涝研究成为热点。根据城市防洪工作中对暴雨洪涝相关数据的业务需求,在对多源异构数据分析的基础上,设定洪水敏感性因素分析主题,构建相应的多维数据组织模式,建立城市暴雨洪涝数据仓库,有效地对城市暴雨洪涝多源异构数据进行储存、管理与组织。基于洪水敏感性因素分析主题数据仓库,利用关联规则分析进行数据挖掘,识别不同敏感性因素与洪水度量之间的关联规则,归纳出敏感性因素与洪水过程之间的关系,结果表明:将城市暴雨洪涝数据集成到数据仓库中并进行相关的数据挖掘操作,可以为防洪决策提供新的可行途径。     

城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值

城市排水管网、沟渠、河湖水系是承纳、转输、调蓄暴雨径流的重要基础设施，在应对城市暴雨内涝中发挥着至关重要的作用。城市排水防涝基础设施受设计标准、运行维护水平、城市下垫面环境变化等多重因素的影响，其自身应对暴雨的能力差异较大。科学量化城市排水防涝设施的应对能力对城市洪涝预报、预警和应急调度十分必要。本文提出了城市排水防涝基础设施应对能力的三个阈值，即：雨水管渠排水能力阈值、内涝防治系统应对能力阈值和应急设施防御上限阈值。这三个阈值通俗讲就是“不积水”阈值、“不内涝”阈值和“不失防”阈值。基于郑州2021年“7·20”特大暴雨灾害的调研结果，对三个阈值的表征指标和确定方法进行了初步探讨。结合文献调研，对北京、东京、深圳等城市对应阈值进行了分析量化，对暴雨量级超过不同阈值标准后的防控策略进行了探讨，提出了城市排水防涝阈值协同提升途径，可为城市极端暴雨的防控提供决策参考。     

“城市看海”何时休——兼论海绵城市功能与作用

洪涝灾害一直是自然灾害中发生最频繁、造成伤亡损失最严重的灾害之一。近年来,我国暴雨内涝问题十分严重,城市防洪排涝问题日趋突出。通过科学认识海绵城市的功能和作用,深入研究城市水循环,破解城市内涝的根本原因包括致灾因子的变化、孕灾环境的变化和承载体脆弱性的变化,这对于研究防洪减灾对策、解决城市洪涝问题、有效实施海绵城市建设具有重要的现实意义。     

城市洪涝灾害直接经济损失的评估与预测

本文对城市洪涝灾害的承灾体、致灾因子、孕灾环境的作用机理进行了分析。总结了城市洪涝灾害成灾模式的变化趋势，及城市化对洪涝灾害成灾特性的影响。在探讨城市灾前价值评估和洪灾经济损失率确定的一般方法基础上，建立了洪灾直接经济损失的评估与预测模型，并对天津市滨海新区的洪涝灾害损失情况进行了实际评估和预测。     

城市洪涝灾情评估与风险管理初探

快速城市化背景下城市洪涝问题日趋严重,城市洪涝已成为制约经济社会可持续发展的重要瓶颈。聚焦城市洪涝灾情评估与风险管理,从城市洪涝灾情评估方法、城市洪涝风险分析与区划和城市洪涝风险管理与对策3个方面开展研究,预期成果可为城市洪涝灾害防治提供科学支撑和技术保障。     

基于灾害链的洪涝灾害风险分析综述

从灾害链的视角对洪涝灾害进行研究,可对洪涝灾害的形成机制、时空分布规律以及洪灾损失有一个更加全面的认知,以系统探讨洪涝灾害以及衍生灾害的应对策略。梳理国内外学者对灾害链的定义,总结了洪涝灾害链的含义,重点阐述了灾害链的研究内容和研究方法,概括了目前针对洪涝灾害链研究的断链减灾措施,认为目前国内外学者对于洪涝灾害链的研究尚未成熟,需要进一步结合其他领域技术对洪涝灾害链风险分析开展进一步深入研究。     

蓄滞洪区洪水演进模拟及堤防溃决损失评估方法

堤防蓄滞洪区的经济社会发展和人口数量增长与防洪矛盾日益凸显,开展蓄滞洪区洪水灾害风险评估研究具有重要的工程价值,风险评估的关键一步是估算堤防溃决损失。为了准确估算堤防溃决造成的生命、经济、生态环境损失,发展了基于MIKE21 FM模型的洪水演进模拟方法,建立了基于蓄滞洪区洪水演进淹没数据的损失评估方法。以鄱阳湖康山大堤蓄滞洪区为例,模拟获得了历史最高水位下蓄滞洪区洪水演进过程,得到了切合工程实际的淹没数据(淹没面积、水深、流速)。在此基础上,划分了灾区内受灾等级,并将洪水演进与损失计算有机结合估算得到了蓄滞洪区的生命、经济和生态环境损失。研究成果为堤防溃决风险定量评估奠定基础,为蓄滞洪区防汛抢险决策方案的制定提供有效参考依据。     

基于模糊综合评价的深圳市暴雨洪涝风险评估

近年来,城市洪涝灾害的频繁发生已引起专家学者的广泛关注。基于灾害系统理论,综合考虑致灾因子、孕灾环境、承灾体、防灾减灾能力等因素,从危险性和易损性两大风险要素出发,利用ArcGIS技术和模糊综合评价法,对洪涝频发的深圳市进行城市暴雨洪涝灾害风险评估区划,最终生成以100 m×100 m为基本评价单元的暴雨洪涝灾害风险分布图。结果表明:深圳市洪涝灾害高风险区主要分布在宝安区西部、福田区、罗湖区西部、龙岗区以及大鹏新区部分地区。研究结果能较好地反映出深圳市洪涝灾害风险的实际分布情况,为有关部门的洪涝灾害风险管理和防灾减灾工作提供较为客观的科学依据。     

通过虎峪沟96804暴雨洪灾反思太原市部分市政工程

１９９６年８月４日，受我国东南海面台风影响，太原市虎峪沟流域内下了大暴雨，因山川地理条件、人类不规范行为、市政工程不太适应等原因，酿成了９６８０４暴雨洪灾，造成矿区、市区人民生命财产安全的重大损失，为了杜绝今后类似事件发生，笔者在对太原市的山洪沟道客观分析的基础上，提出了有关建议。     

基于二维浅水方程的城市地面洪水演进数值模拟研究

探究城市内涝灾害数值预报对城市的防洪减灾及灾害评估具有重要意义。基于三角形非结构网格,采用Godunov型有限体积法建立了一个高精度的二维浅水水动力数值模型。该模型使用Roe格式计算界面通量,可以较好地捕捉洪水的动边界运动,模型将静水压力项放入源项中,减少了由于地形底坡项带来的数值解伪震荡。该模型对动边界以及负水深处理技术进行了改进,能够有效提高模型模拟的精确度和静水和谐性。在应用3个算例对模型进行率定的基础上,将模型应用于浑河、太子河之间浑太胡同区域的地表洪水演进的模拟中。结果表明:浑太胡同内洪水演进的水深、流场变化均较为合理,组合溃堤各水深淹没面积均为最大,模拟结果很好地验证了城市区域雨洪的流动演变过程,证明该模型可以用于复杂地形的城市由降水形成的暴雨积水及地表洪水演进模拟过程,模型可快速为城市防汛减灾提供积水情况及涝情信息。     

珠江防洪减灾对策探讨

珠江洪水的特征：一是峰高，量大，历时长，二是洪水遭遇情况复杂，三是西江，北江，东江洪水特性差异较大。珠江洪患严重，进入９０年代以来，流域内频发大洪水，特大洪水，造成了极大的损失。近２０ａ来，由于堤防洪，修建桥梁，码头，管线，河道淤积，河口无序围垦，以及在河道内过量采砂，使河道发生了很大变化，同时引起水情变化。